[发明专利]一种管道流体非介入式测温方法、电子设备、存储介质

权利要求书

1.一种管道流体非介入式测温方法，其特征在于，包括以下步骤：

计算管道外壁与空气的自然对流换热系数，采用大空间自然对流实验关联式计算管道外壁与空气的自然对流换热系数；

计算管道内壁面的对外换热系数，通过所述管道外壁与空气的自然对流换热系数、管道外半径、管道内半径和管道壁材料的导热系数计算管道内壁面的对外换热系数，通过所述管道外壁与空气的自然对流换热系数和所述管道内壁面的对外换热系数计算管道内壁面温度的算法模型系数；

计算管道内流体中心与内壁面的温度偏差补偿系数，通过所述管道外壁与空气的自然对流换热系数、管道内流体的导热系数和管道外壁直径计算管道内流体中心与内壁面的温度偏差补偿系数；

计算管道流体中心与管道外壁面温度偏差补偿系数，通过所述管道内壁面温度的算法模型系数和所述管道内流体中心与内壁面的温度偏差补偿系数计算管道流体中心与管道外壁面温度偏差补偿系数；

计算管道流体中心温度，通过所述管道流体中心与管道外壁面温度偏差补偿系数、管壁外管壁处温度和管道外面环境空气温度计算管道流体中心温度。

2.如权利要求1所述的一种管道流体非介入式测温方法，其特征在于：所述大空间自然对流实验关联式为：

Nu_m＝C(GrPr)_mⁿ

ΔT＝T_w1-T_a

其中，h_a1为管道外壁面空气自然对流换热系数；Nu_m为管道外壁面空气自然对流换热特征数努塞尔数平均数；λ_a为环境空气的导热系数；r₁为管道外壁半径；Gr为管道外壁面空气自然对流换热特征数格拉晓夫数；Pr为空气的流体力学特征数普朗特数；g为当地的重力加速度；α_V为空气的体积膨胀系数；ΔT为管道表面与环境温度的温差；D为管道外壁直径；υ为空气的运动粘度；C和n为状态常系数；T_w1为管壁外管壁处温度；T_a为管道外面环境空气温度；脚标m代表平均数。

3.如权利要求2所述的一种管道流体非介入式测温方法，其特征在于：当为单层管壁时，所述管道内壁面的对外换热系数计算公式为：

所述管道内壁面温度的算法模型系数计算公式为：

其中，k₁为管道内壁面温度的算法模型系数；h_a2为管道内管壁对外散热对流表面换热系数；r₁为管道外半径；r₂为管道内半径；λ_w1为管道壁材料的导热系数；

当为多层管壁时，所述管道内壁面的对外换热系数计算公式为：

所述管道内壁面温度的算法模型系数计算公式为：

其中，k_1n为管道内壁面温度的算法模型系数；h_a(n-1)为管道第(n-1)层外管壁对外散热对流表面换热系数；h_a(n)为管道第(n-1)层内管壁对外散热对流表面换热系数；r_(n-1)为管道第(n-1)层壁外半径；r_(n)为管道第(n-1)层壁内半径；λ_w(n-1)为管道第(n-1)层壁材料的导热系数。

4.如权利要求3所述的一种管道流体非介入式测温方法，其特征在于：所述管道内流体中心与内壁面的温度偏差补偿系数计算公式为：

其中，k₂为管道内流体中心与内壁面的温度偏差补偿系数；h_f为管道内流体中心对于管道内壁面的表面换热系数；λ_f是管道内流体的导热系数；Nu是管道流体中心对于管道内侧壁的流体表面换热特征数努塞尔数。